Вплив взаємного розташування вибоїв на положення оптимальної точки звозу гірничої маси і аналітичне визначення її координат

Валерій Костянтинович Слободянюк, Іван Іванович Максимов, Роман Валерійович Слободянюк

Анотація


Метою даної роботи є розробка методологічної основи для визначення координат оптимальної точки звозу гірничої маси та дослідження впливу на оптимальну точку звозу просторового розташування екскаваторних вибоїв.
У статті надано огляд сучасних досліджень, в яких для мінімізації логістичних процесів застосовуються алгоритми з використанням точки Ферма-Торрічеллі-Штейнера. У роботі використані методи математичної оптимізації та аналітичної геометрії. Методами аналітичної геометрії встановлені формули для визначення координат оптимальної точки звезення для кількості точок n=4.
Технологія гірничих робіт з використанням перевантажувальних складів широко розповсюджена на глибоких залізорудних кар’єрах. У більшості випадків, при прийнятті рішення про місце розташування перевантажувального складу в першу чергу до уваги береться його висотне положення в просторі кар’єру. Але положення перевантажувального пункту в плані теж має значний вплив на техніко-економічні показники відкритих гірничих робіт. Традиційний підхід, що розглядає в якості оптимальної точки звозу точку центра ваги, не є гарантією забезпечення мінімального значення транспортної роботи. В математиці відома точка Ферма-Торрічеллі, яка забезпечує мінімальну відстань до вершин трикутника. Показано, що мінімальна транспортна робота забезпечується при співпадінні точки звозу гірничої маси з точкою Ферма-Торрічеллі.
З точки зору відкритої розробки, особливе практичне значення має розробка методу, що дозволяє спрогнозувати вплив переміщення в кар’єрному просторі робочих вибоїв на положення оптимальної точки звозу. Запропонований двоетапний метод дозволяє визначити координати оптимальної точки звезення гірничої маси (мінімум транспортної роботи) для довільної кількості екскаваторних вибоїв. Розміщення перевантажувального пункту в оптимальній точці дозволяє знизити обсяг транспортної роботи на 10–20 %.


Ключові слова


перевантажувальний пункт; точка Ферма-Торрічеллі; мінімізація транспортної роботи

Повний текст:

PDF

Посилання


Jakovlev, V.L. (1989), Teorija i praktika vybora transporta glubokih kar'erov, Nauka SO, Novosibirsk, 240 p.

Fedorenko, S.A., Zhukov, S.A., Navitnij, Ju.M. and Tkalichenko, S.V. (2016), «Analiz tehnologicheskogo potenciala periodicheskih kolebanij proizvoditel'nosti CPT kak rezerva mul'tistrukturnyh gruzopotokov», Gіrnichij vіsnik, Vol. 101, Krivij Rіg, pp. 12–18.

Vilkul, Ju.G., Slobodjanjuk, V.K. and Maksimov, I.I. (2008), «Obosnovanie racional'nyh zon ispol'zovanija kar'ernyh avtosamosvalov raznoj gruzopod#emnosti», Razrabotka rudnyh mestorozhdenij, Krivoj Rog, No. 92, pp. 3–7.

Vilkul, Y., Slobodyanyuk, V. and Maximov, I. (2016), «Optimization of capacity and the number of crushing and transfer stations at the deep open pits», Metallurgical and Mining Industry, No. 4, pр. 116–120.

Protasov, V.Ju. (2005), Maksimumy i minimumy v geometrii, MCNMO, Moskva, 56 p.

Uspenskij, V.A. (1958), Nekotorye prilozhenija mehaniki k matematike, Fizmatgiz, Moskva, 48 p.

Ljusternik, L.A. (1955), Kratchajshie linii (variacionnye zadachi), Gostehizdat, Moskva, 104 p.

Bern, M.U. (1989), «Poisk kratchajshih setej», V mire nauki, No. 3, pp. 64–70.

Gordeev, Je.N. and Tarascov, O.G. (1993), «Zadacha Shtejnera. Obzor», Diskretnaja matematika, MIAN, Moskva, Vol. 5, Issue 2, pp. 3–28.

Shevjakov, L.D. (1947), Opredelenie mesta zalozhenija pod#emnogo stvola, Ugletehizdat, Moskva, 43 p.

Belozerov, V.I. (2012), «Optimizacija vskrytija rabochih gorizontov kar'era», GIAB, Izd-vo MGGU, Moskva, No. 6, pp. 88–94.

Slobodjanjuk, V.K., Danіlov, M.M., Pis'mennij, O.V. and Saprikіn, V.S. (2006), «Doslіdzhennja umov ta osoblivostej vikoristannja rudospuskіv dlja rozkrittja glibokih gorizontіv zalіzorudnih kar’єrіv», Vіsnik ZhDTU, Serіja Tehnіchnі nauki, ZhDTU, Zhitomir, No. 1 (36), pp. 163–171.

Maksymov, I.I. and Slobodjanjuk, R.V. (2017), «Osoblyvosti vyznachennja racional'nogo polozhennja perevantazhuval'nogo punktu u kar’jeri», Visnyk Kryvoriz'kogo nacional'nogo universytetu, KNU, Kryvyj Rig, Vol. 44, pp. 73 79.

Arsent'ev, A.I. (1986), Zakony formirovanija rabochej zony kar'era, Izd-vo LGI, Leningrad, 54 p.

Slobodjanjuk, R.V. and Pizhik, M.M. (2016), «Vdoskonalennja tehnologії gіrnichih robіt z kіl'cevoju shemoju ruhu kar’єrnih avtosamoskidіv», Vіsnik ZhDTU, Serіja Tehnіchnі nauki, ZhDTU, Zhitomir, No. 1 (76), pp. 151–157.


Пристатейна бібліографія ГОСТ


  1. Яковлев В.Л. Теория и практика выбора транспорта глубоких карьеров / В.Л. Яковлев. – Новосибирск : Наука СО, 1989. – 240 с.
  2. Анализ технологического потенциала периодических колебаний производительности ЦПТ как резерва мультиструктурных грузопотоков / С.А. Федоренко, С.А. Жуков, Ю.М. Навитний, С.В. Ткаличенко // Гірничий вісник. – Вип. 101. – Кривий Ріг. – 2016. – С. 12–18.
  3. Вилкул Ю.Г. Обоснование рациональных зон использования карьерных автосамосвалов разной грузоподъемности / Ю.Г. Вилкул, В.К. Слободянюк, И.И. Максимов // Разработка рудных месторождений. – Кривой Рог. – 2008. – № 92. – С. 3–7.
  4. Vilkul Y. Optimization of capacity and the number of crushing and transfer stations at the deep open pits / Y.Vilkul, V.Slobodyanyuk, I.Maximov // Metallurgical and Mining Industry. – 2016. – № 4. – Рр. 116–120.
  5. Протасов В.Ю. Максимумы и минимумы в геометрии / В.Ю. Протасов. – М. : МЦНМО, 2005. – 56 с.
  6. Успенский В.А. Некоторые приложения механики к математике / В.А. Успенский. – М. : Физматгиз, 1958. – 48 с.
  7. Люстерник Л.А. Кратчайшие линии (вариационные задачи) / Л.А. Люстерник. – М. : Гостехиздат, 1955. – 104 с.
  8. Берн М.У. Поиск кратчайших сетей / М.У. Берн // В мире науки. – 1989. – № 3. – С. 64–70.
  9. Гордеев Э.Н. Задача Штейнера. Обзор / Э.Н. Гордеев, О.Г. Тарасцов // Дискретная математика. – Москва : МИАН, 1993. – Т. 5. – Вып. 2. – С. 3–28.
  10. Шевяков Л.Д. Определение места заложения подъемного ствола / Л.Д. Шевяков. – М. : Углетехиздат, 1947. – 43 с.
  11. Белозеров В.И. Оптимизация вскрытия рабочих горизонтов карьера / В.И. Белозеров // ГИАБ. – М. : Изд-во МГГУ, 2012. – № 6. – С. 88–94.
  12. Дослідження умов та особливостей використання рудоспусків для розкриття глибоких горизонтів залізорудних кар’єрів / В.К. Слободянюк, М.М. Данілов, О.В. Письменний, В.С. Саприкін // Вісник ЖДТУ. Серія : Технічні науки. – Житомир : ЖДТУ, 2006. – № 1 (36). – С. 163–171.
  13. Максимов І.І. Особливості визначення раціонального положення перевантажувального пункту у кар’єрі / І.І. Максимов, Р.В. Слободянюк // Вісник Криворізького національного університету. – Кривий Ріг : КНУ, 2017. – Вип. 44. – С. 73–79.
  14. Арсентьев А.И. Законы формирования рабочей зоны карьера : учеб. пособие / А.И. Арсентьев. – Л. : Изд-во ЛГИ, 1986. – 54 с.
  15. Слободянюк Р.В. Вдосконалення технології гірничих робіт з кільцевою схемою руху кар’єрних автосамоскидів / Р.В. Слободянюк, М.М. Пижик // Вісник ЖДТУ. Серія : Технічні науки. – Житомир : ЖДТУ, 2016. – № 1 (76). – С. 151–157.




DOI: https://doi.org/10.26642/tn-2017-1(79)-202-208

Copyright (c) 2017 Валерій Костянтинович Слободянюк, Іван Іванович Максимов, Роман Валерійович Слободянюк

Це видання ліцензовано за ліцензією Creative Commons Із Зазначенням Авторства - Некомерційна 4.0 Міжнародна.